重晶石為什么能防輻射？用途有哪些（一）
發(fā)布時(shí)間：
2023-02-02
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重晶石是一種以硫酸鋇為主要成分的非金屬礦物，密度為4.3~4.5g/cm3，莫氏硬度為3~3.5，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水和鹽酸，無(wú)毒性、磁性，易吸收X射線和γ射線。我國(guó)重晶石資源非常豐富，儲(chǔ)量雖為全球第三，但產(chǎn)量卻是世界首位，是行業(yè)內(nèi)較大的重晶石出口國(guó)，在國(guó)際市場(chǎng)上處于不可替代的地位。
1 含鋇化合物的防輻射應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
鋇元素在元素周期表中比鉛元素靠前，本身沒(méi)有放射性，而且相對(duì)原子量較大，能夠與射線發(fā)生光電效應(yīng)的概率高，對(duì)于防電離輻射非常有利。鋇離子具有較高的介電常數(shù)或磁化強(qiáng)度，對(duì)于非電離輻射也有較好的磁損耗作用。
其它防輻射材料，如較早的鉛膠材質(zhì)的防X射線服，穿著性能較差、鉛氧化物存在毒性。但日本采用硫酸鋇加入到粘膠溶液中紡絲的方法，研制出了強(qiáng)度為0.99g/d、伸度為26%的纖維，不僅穿著舒服而且不具毒性;常用的防輻射水泥有鋇水泥、鍶水泥，其中鍶水泥防離子射線能力較鋇水泥要好，但鋇水泥相較于鍶水泥對(duì)γ和X射線具有更好的屏蔽效果;在作為功能復(fù)合纖維板的添加材料中，重晶石粉、沸石粉和磁鐵礦粉均具有一定的電磁屏蔽效能，但總體來(lái)說(shuō)，填充重晶石粉稍好，填充沸石粉次之，在110kMHz以下的低頻段，重晶石粉、沸石粉和磁鐵礦粉電磁屏蔽效能最大值分別達(dá)到17.99、17.71和16.99dB，重晶石粉效果較好。
2 國(guó)外重晶石防輻射應(yīng)用研究現(xiàn)狀
國(guó)外利用重晶石制作防輻射材料的應(yīng)用研究相對(duì)較早。如土耳其德米雷爾大學(xué)的Akkur課題組以重晶石為粗細(xì)骨料并加入一定量的水，通過(guò)改變配比制備了3種不同的重晶石混凝土，經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用重晶石作為集料對(duì)γ射線有優(yōu)良的屏蔽性能。Günther等利用硫酸鋇、鈦酸鋇和氧化鉍對(duì)X射線吸收的特性，研究出可吸收X射線的復(fù)合纖維，用此纖維加工生產(chǎn)的紗線和織物可以有效地屏蔽X射線。日本提出將硫酸鋇加入到粘膠溶液中進(jìn)行紡絲的方法，研制出一種新型纖維，用其制作的織物對(duì)X射線有明顯的削弱效果，尤其是對(duì)6kV、2mA陰極X射線源的減弱達(dá)到了97%。
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